韋化鋒

【摘要】力學(xué)解題過程中，常常涉及物體受力分析，學(xué)生在解題過程中運(yùn)用整體法，能夠幫助學(xué)生客觀地分析物體的受力狀態(tài)，從而使題目迎刃而解。本文分析了整體法在高中物理力學(xué)解題過程中的重要性，從物體受力、物體運(yùn)動過程兩方面分析了整體法在高中物理力學(xué)解題中的具體運(yùn)用，從而令學(xué)生能夠正確地解決問題，幫助學(xué)生提高物理成績。

【關(guān)鍵詞】高中物理 力學(xué)題目 整體法

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）36-0117-01

高中物理教學(xué)內(nèi)容包含有力學(xué)、光學(xué)、功和能相互轉(zhuǎn)化等知識內(nèi)容，其中，力學(xué)是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)，同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不能完全理解力學(xué)中的知識，因此，教師應(yīng)注重解題方法的教授。整體法能夠幫助學(xué)生解決部分受力情況分析問題，從而使學(xué)生正確分析受力情況，解決問題。

一、高中物理力學(xué)解題中運(yùn)用整體法的重要性

物體受力分析是學(xué)生解決物理力學(xué)問題必不可少的環(huán)節(jié)之一，同時也是解決問題的基礎(chǔ)。其存在于力學(xué)各個知識點(diǎn)當(dāng)中，是學(xué)生不可回避的學(xué)習(xí)內(nèi)容。物體受力分析是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，部分學(xué)生不具備正確分析物體受力情況的能力，導(dǎo)致其在解題過程中不能解得正確答案。力學(xué)問題中，部分問題的受力狀況確實難以分析，如連接問題。學(xué)生在對連接體進(jìn)行受力分析時，往往無從下手。若學(xué)生分析連接問題中每一個物體的受力情況以及運(yùn)動變化，不僅會耗費(fèi)大量的時間，題目的計算量以及步驟會相應(yīng)增多，而學(xué)生答案的正確率也會隨之下降。

學(xué)生在面對多個物體受力或物體運(yùn)動過程復(fù)雜的問題時，便可采用整體法分析物體的受力情況。整體法是將局部轉(zhuǎn)換至整體的思維。學(xué)生運(yùn)用整體法時，需要將幾個物體視為同一物體，之后分析幾個物體整體的受力情況，研究整體的變化。學(xué)生借助整體法可以將分析每個物體受力的步驟省去，也無需進(jìn)行繁瑣的推理與演算，從而提高學(xué)生的解題速度以及正確率。然而整體法并適用于所有問題，學(xué)生在具體使用過程中，還應(yīng)根據(jù)題目進(jìn)行選擇，部分題目中的受力分析較為特殊，學(xué)生運(yùn)用整體法不僅不能進(jìn)行正確的受力分析，還會誤導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生的分析出現(xiàn)錯誤。

學(xué)生在解題過程中運(yùn)用整體法，能夠使問題的解決更為靈活，同時也能夠活躍學(xué)生的思維，提高學(xué)生的邏輯能力。由此可見學(xué)生在解題過程中運(yùn)用整體法，能夠幫助學(xué)生提高分析問題以及解決問題的能力。

二、整體法在高中力學(xué)解題過程中的具體運(yùn)用

（一）物體受力

例題一：設(shè)有兩個帶電小球，分別為a、b。兩小球質(zhì)量相同，都為m，但是a小球電荷量為+2q，b小球所帶電荷量為-q。現(xiàn)利用絕緣細(xì)線將a、b兩小球相連，同時用長度相同的絕緣線將兩球懸掛于天花板下方（如圖1所示）。兩小球所存在的空間中，有向左運(yùn)動的恒強(qiáng)電場。設(shè)電場強(qiáng)度為E，且a、b兩小球在平衡狀態(tài)下，絕緣線將被拉緊，請判斷兩小球保持平衡后的位置狀況下圖（如圖2所示）中哪種情況：

解析：學(xué)生此時仔細(xì)觀察題目，題目中提到兩小球所帶電荷量各不相同，若學(xué)生依舊使用整體法，將兩小球視為同一物體，則容易選擇選項A。兩小球所帶電荷量并不相同，在此情況下，學(xué)生將兩小球視作整體，在進(jìn)行受力分析時，會發(fā)現(xiàn)此時左右電場的力無法保持平衡，即該整體所受合力不為零。依照F=Eq這一定理可知，電場作用于a小球的力大于b小球所承受的電場力，從整體受力來看，兩小球所受合力為Eq，且方向向左。因此兩小球整體應(yīng)偏向左邊，所以選項A可以從選項中排除。設(shè)a小球絕緣線與豎直方向所成的夾角為α，學(xué)生此時可利用整體法，將兩小球視為同一整體，則存在tanα= ，之后繼續(xù)研究b小球的受力狀況。設(shè)連接b小球的絕緣線與豎直方向的夾角為β，則存在tanβ= ，因此可得β>α，即相比連接a小球與天花板之間的絕緣線與豎直方向所成夾角，連接b小球的絕緣線與豎直方向所成夾角角度應(yīng)更大，故而選擇選項C。

由該題可知，學(xué)生在使用整體法時，也應(yīng)對題目進(jìn)行判斷，判定整體法是否適用于該題目，不可盲目使用，從而影響題目的解答。通過分析上述兩道例題可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所研究物體處于平衡狀態(tài)，且與物體內(nèi)部和物體之間的相互作用力無關(guān)時，學(xué)生可選擇整體法簡化問題。

（二）物體運(yùn)動過程

例題二：設(shè)有一光滑平臺，該平臺長度為L?，F(xiàn)將其固定于水平地面上，在平臺上放置物體A與B，并使兩者相互接觸，物體A頂層存在半圓形軌道，軌道半徑為R。且軌道直徑長度小于光滑平臺的長度。物體A高為h。現(xiàn)存在一木塊C，A、B、C三個物體質(zhì)量相同，均為m（如圖3所示）。令物體C由靜止開始從軌道下滑，且A與C保持接觸，求解當(dāng)物體A、物體B在分離時，物體B的速度。

解析：學(xué)生在解答該題時，必須注重整體法的運(yùn)用，對物體運(yùn)動與受力情況做出合理的分析。由題可知，物體C在運(yùn)動中，承受的彈力以及彈力反作用力在不斷變化，力的方向與大小隨著物體運(yùn)動而相應(yīng)更改。若學(xué)生分析此時物體C的受力情況，則根本無法進(jìn)行分析，學(xué)生也無法通過所學(xué)知識進(jìn)行解答。因此，學(xué)生必須使用整體法對題目進(jìn)行分析。學(xué)生將A、B、C三個物體視作整體，可分析出整體所受的合力為零，之后利用機(jī)械能守恒定律與動量守恒定律便可求出答案。

整體法在高中物理力學(xué)問題解答當(dāng)中的應(yīng)用，不僅是將不同的物體看做一個整體，其還可以將物體的物理過程視為整體。部分力學(xué)問題中物體的運(yùn)動較為復(fù)雜，若題目中物體的始末狀態(tài)不受過程的影響，或?qū)W生通過物體的始末狀態(tài)便能夠知曉物體運(yùn)動過程，便可以在該題目中運(yùn)用整體法解題，從而簡化題目。

學(xué)生如能熟練使用整體法，便能夠正確分析研究物體的受力情況，從而減少了解題步驟的書寫，同時也提高學(xué)生解題的正確率。學(xué)生在運(yùn)用整體法時也應(yīng)仔細(xì)分析題目，從而確保整體法可以使用。教師應(yīng)在日常教學(xué)過程中，鍛煉學(xué)生整體法的運(yùn)用，從而幫助學(xué)生提升解題效率。

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